报告导读：本报告从国内氦气行业政策环境及发展、研发动态、供需情况、重点生产企业、存在的问题及对策等多方面多角度阐述了氦气行业市场的发展，并在此基础上对氦气行业的发展前景作出了科学的预测，最后对氦气行业投资潜力进行了分析。

制作单位：肇庆市彦心商务咨询服务有限公司（彦心咨询）

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第1章 ：中国氦气行业发展综述

1.1 氦气行业定义及特点

1.1.1 氦气产品定义

氦气，是一种稀有气体，化学式为He，无色无味，化学性质不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应。

氦是一种无色无味、不可燃的稀有气体，也是已知沸点最低的气体，其具有不易液化、稳定性好、扩散性强、溶解度低等性特点，是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略性物资之一。氦气可分为壳幔混合型和壳源型，壳源型还可细分为壳源远源型（包括烃类伴生型和水溶气型）和壳源近源型（页岩气型）。一般来说，壳幔混合型为高品位型，氦含量一般均在工业品位之上；壳源型除水溶气型之外，均为中低品位型，氦含量一般不超过工业品位，仅少数几个氦含量超过工业品位、具有一定商业开发价值的氦气藏。此外，不同类型氦气藏，其成藏主控因素也有显著差别。

1.1.2 氦气产品特点

常温下，氦气是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。是所有气体中最难液化的，是不能在标准大气压下固化的物质。液化后温度降至2.174K时，具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低等特殊性质。利用液态氦可以得到接近绝对零度的低温。

化学性能稳定，进行低压放电时显深黄色。一般不生成化合物，在低压放电管中受激发可形成He2+、HeH等离子及分子。一般状态下很难和其他物质发生反应，在特定条件下和某些金属可形成化合物。液态氦在温度下降至2.18K时，性质会发生突变，黏度极小，成为一种超流体，能沿容器壁向上流动，热传导性为铜的800倍，成为导热性能极佳的热导体，其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。这种异常的液体叫做液氦Ⅱ，正常的液态氦叫做液氦Ⅰ。

主要用途：

1、氦气可作为火箭液体燃料的压送剂和增压剂，大量用于导弹、宇宙飞船和超音速飞机上。

2、氦用作冶炼及焊接时的保护气体，这在造船以及飞机、宇宙飞船、火箭和武器的制造等方面非常重要。

3、氦气有优良的渗透性，用于核反应堆的冷却，火箭和核反应堆的一些管道及电子和电气装置等的检漏。

4、氦气是具有理想气体性质的气体，是极低温度下蒸气压温度计的理想用气。

5、氦气的质量密度、重量密度都低，且不易燃，可用来填充灯泡、霓虹灯管，也是理想的气球及飞艇用气。

6、液体氦可获得接近绝对温度（-273℃）的低温，用于制造超导设备。

7、氦气惰性气体的一种，在血液中的溶解度较氮气低，因而其麻醉性低于氮气，所以常将氦气与氧气混合，作为潜水员的呼吸用气体。

第2章 ：全球氦气行业市场发展现状分析

2.1 全球氦气行业市场发展情况分析

氦气作为一种新兴的战略资源，长期以来市场规模较有限，几乎未开展专门的勘探。目前，全球工业利用的氦气资源主要来自含氦天然气藏的分离、提取。近年，随着国防工业和高新技术领域的快速发展，全球氦气资源需求预计以每年约5%的速度增长，整体供不应求，价格大幅波动。近来，卡塔尔、俄罗斯等国加速推进大型氦气项目建设，引发全球“氦热”潮，许多公司加大氦气勘查投入、提取技术和储存装备创新的投资，呈现出一系列发展新变化。

全球的氦气资源绝大多数都来自于天然气中的氦气提取。根据美国地质勘探局（USGS）数据，2018至2022年，全球氦气产量呈现出波动变化趋势，2022年全球氦气产量约为1.60亿立方米。

图表：2018-2023年1-6月全球氦气产量

数据参考来源：USGS以及彦心咨询整理，2023年11月   

第3章 ：中国氦气行业市场发展现状分析

3.1.2 氦气行业政策环境分析

（1）氦气行业监管体制情况

氦气行业的行业管理体制为政府职能部门的宏观管理结合行业自律组织的协调指导发展。

国家发改委、工信部及科技部作为主管部门负责产业政策、行业规划，指导行业技术进步。在行业监管方面，国家质检总局、国家安监局、应急管理部、生态环境部、公安部以及地方各级人民政府根据其监管职责分别负责氦气行业的产品质量、安全生产、危险化学品、易制毒和易制爆化学品生产经营管理。

中国电子材料行业协会是氦气行业的自律组织，相应负责行业自律、规范管理、参与规划编制以及政策建议等工作。

（2）氦气行业相关政策汇总

2020年以来，工信部、国家发改委等部门陆续印发了支持、规范氦气行业的相关发展政策，内容涉及发展技术路线、制备项目安全运行规范等内容。

图表：近年来氦气相关政策汇总

资料来源：彦心咨询整理，2023年11月

（3）氦气行业相关标准情况

1、 GB3868-2008《氦气》

该标准是由中国国家质量监督检验检疫总局发布的，目的是规范氦气的质量和安全性。该标准对氦气的生产、储存、运输、销售和使用等方面提出了一系列要求，其中包括以下内容：

氦气的技术要求，如纯度、杂质含量、溶解度、密度、气味等；

氦气的包装和标志，如容器的种类、容积、标志、封装、贮存和运输等；

氦气的检验和试验方法，如纯度分析、杂质含量测定、气体流量测定、密度测定等；

氦气的安全工作，如应急措施、气体泄漏处理等。

2、ASTM G141-90《Standard Specification for AirborneSound Attenuation in Building Partitions and Elements》

该标准是由美国材料与试验协会发布的，主要针对建筑隔墙和隔音板等建筑元素在声学性能方面的要求。其中，对于氦气的使用也提出了一些规定。例如，在一系列测试中，氦气被用作隔音板的绝缘材料，在保证其安全性的情况下，提高了材料的隔音性能。

3、ISO 21013-2:2008《Gas cylinders - Selection and use ofgas cylinder valves - Part 2: Outlet connections》

该标准是由国际标准化组织发布的，主要针对气体钢瓶阀门的选择和使用。其中包括氦气钢瓶的阀门类型和规格等内容。通过该标准的要求，能够保证氦气钢瓶的使用安全和防止阀门泄漏等意外情况的发生。

3.1.4 氦气行业技术环境分析

（1）氦气制备方法

氦气制备方法主要有4种，分别为天然气分离法、合成氨法(在合成氨中从尾气分离提纯的氦)、空气分馏法和铀矿石法。其中，天然气分离法是目前唯一工业化获取氦的方法。氦气被广泛应用于受控气氛领域（如光纤、半导体、光伏等）、低温应用领域（如核磁共振、低温超导、国防军工等）、焊接保护气领域、检测气体领域等。

制作氦气的方法：

1）天然气分离法：工业上，主要以含有氦的天然气为原料，反复进行液化分馏，然后利用活性炭进行吸附提纯，得到纯氦。

2）合成氨法：在合成氨中，从尾气经分离提纯可得氦。

3）空气法：从液态空气中用分馏法从氖氦混合气中提出。

4）铀矿石法：将含氦的铀矿石经过焙烧，分离出气体，再经过化学方法，除去水蒸气、氢气和二氧化碳等杂质提纯出氦。

（2）国外氦气技术情况

国外氦气分离、提纯、液化储存等技术装备相对成熟，但基本掌握在空气化工、液化空气和林德等少数外国公司手中，世界大型提氦厂投资建设、配额分配、关键装备制造及认证等均由其垄断，并且对中国有引进限制。全球工业氦气生产主要来源于天然气直接提氦和液化天然气闪蒸汽(LNG-BOG)提氦。天然气直接提氦始于20世纪20年代的美国，氦气工业品位一般认为是0.1%，实际工业利用的多数在0.3%左右。LNG-BOG提氦发展潜力巨大，所用原料气He含量在0.04%左右，但对原料气规模和提取技术装备有较高要求。

天然气分离法是目前唯一工业化获取氦的方法，包括粗氦提取与精制。天然气分离法的技术路线从大类上又分为深冷法和非低温法两类。深冷法为粗氦提取应用最广泛且经济有效的提氦方法，约90%的氦气通过深冷法制取。近年常温法提氦(多级变压吸附、多级膜、膜法+多级变压吸附)研发也已获得成功，并逐步投入使用。由于氦气的大规模运输和特殊用途对气体纯度的需求，必须对粗氦进行精制和液化，但变压吸附法功耗高，工艺复杂，不适合大规模提氦。深冷法也是氦气液化和运输的最佳方案，它采用低温吸附或低温冷凝、冷冻法，在低压低温下，实现对粗氦中杂质气体的去除，随后通过氦液化器将高纯氦气液化。

美国、卡塔尔、阿尔及利亚、澳大利亚等主要产氦国均应用了较成熟的氦气提纯和液化的技术、设备，但这些技术多为欧美大型跨国公司掌握。如液化空气集团在卡塔尔液化天然气厂建立的氦气回收、液化装置，可提供近0.6×108m3氦气年产量，使卡塔尔成为第二大氦气供应国。林德公司在澳大利亚达尔文市和阿尔及利亚斯基克达建立的液化天然气工厂，已组建具有全球最低功耗和最高回收率的氦气回收装置。

（3）我国氦气专利情况

1）行业专利申请数量

统计数据显示，2023年11月从国家知识产权局专利检索及分析系统中检索关键词“氦气”，得出2017-2023年11月我国氦气相关专利申请数量如下图表所示。其中，2022年我国氦气相关专利申请数量为230个。

图表：2017-2023年11月我国氦气相关专利申请数量

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2023年11月

2）行业专利公开数量

统计数据显示，2023年11月从国家知识产权局专利检索及分析系统中检索关键词“氦气”，得出2017-2023年11月我国氦气相关专利公开数量如下图表所示。其中，2022年我国氦气相关专利公开数量为253个。截至2023年11月，我国氦气相关专利公开总数量为1747个。

图表：2017-2023年11月我国氦气相关专利公开数量

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2023年11月

3）行业专利申请人排行

统计数据显示，截至2023年11月中国氦气相关专利申请人专利数量统计如下图表所示：

图表：中国氦气相关专利申请人专利数量统计

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2023年11月

4）行业最新专利技术信息

国家知识产权局统计信息显示，近年来中国氦气相关专利技术创新情况如下图表所示：

图表：近年来中国氦气相关专利技术创新情况

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2023年11月

3.2 氦气行业发展概况

氦资源是关系国家安全和国计民生的重要战略性不可替代稀有气体资源。氦气因具有极低沸点、低密度、惰性等特殊性质，成为发展国防和高科技不可缺少的重要战略气体资源，在航空航天、核武器、半导体、大科学装置等重要领域具有不可替代的作用。由于我国战略氦气资源匮乏，供需矛盾突出，严重制约我国高新技术的发展。因此开发国产氦气资源，对于保障国内氦供应，促进提氦技术发展和提高经济效益具有重要的战略意义。

数据显示，2022年国内氦气行业市场规模高速增长至38.95亿元，同比增速为75.64%。

图表：2018-2023年1-6月中国氦气行业市场规模

数据参考来源：彦心咨询整理，2023年11月 Q   

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